1.3.2机房环境
1.机房环境概述
机房是安装信息系统的场地，设备在运转过程中会产生大量的热。温度过高或过低都会使电子器件的电气参数发生变化，加速元器件的老化;高湿会使金属生锈、接触不良;低湿加速静电的形成;灰尘易吸湿，对元器件产生腐蚀，甚至引起短路;震动、冲击会使连接件松动、接触不良;静电会引起计算机设备的随机故障而产生错误信号等。因此，机房必须具备一定的环境条件，才能保证设备可靠运行。根据GB/T 2887—2000《电子计算机场地通用规范》和GB 50174—2008《电子信息系统机房设计规范》的规定，机房环境的几个重要条件如下:
(1)温度、湿度。计算机系统对温度、湿度的要求分为A、B两级，见表1.1。
表1.1 温度、湿度要求
(2)尘埃。在静态条件下测试，主机房内空气中尘埃粒径大于或等于0.5 m的尘粒数应少于18000粒/L。
(3)噪声。计算机系统停机时，在主机房中心处测试机房内的噪声应小于65 dB(A)。
(4)照度。数据中心机房在距地0.8 m处，照度不应低于300 lx，辅助房间照度不低于200 lx。
(5)无线电干扰场强。在频率为0.15～1000 MHz时不大于126 dB。
(6)磁场干扰场强不大于800 A/m。
(7)在计算机系统停机条件下，主机房地板表面垂直及水平方向的振动加速度值不应大于500 mm/s2。
(8)主机房地面及工作台面的静电泄漏电阻应符合现行国家标准GB 6650—1986《计算机机房用活动地板技术条件》的规定。
(9)主机房内绝缘体的静电电位不应大于1 k V。
根据信息系统的规模、用途、任务、性质，以及计算机对供电、空调等的不同要求及管理体制的规定，机房一般由下列房间组成:
(1)主要工作房间。主要指主机房。
(2)基本工作间。包括数据录入室、终端室、备品备件室、媒体存放室、上机准备间。
(3)第一类辅助房间。包括备件间、未记录的介质存放室、仪器室、硬件人员办公室、软件人员办公室。
(4)第二类辅助房间。包括维修室、电源室、蓄电池室、发电机室、空调系统用房、钢瓶间、监控室、值班室。
(5)第三类辅助房间。包括储藏室、更衣换鞋室、缓冲间、机房人员休息室等。
2.机房规划
根据机房建设的规模、功能和计算机设备情况，做好总体规划是搞好机房建设的最基本条件。
机房规划应遵循的原则:
(1)实用性和先进性。采用先进、成熟的技术和设备，使机房在一段时期内保持技术的先进性并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展需要。
(2)安全性和可靠性。对布局、设备选型、日常运行和维护等各方面进行高可靠性设计，关键设备在采用硬件备份、冗余运行等可靠性技术的基础上，还采用相关的软件技术提供较强的管理手段、控制手段和事故监控等技术措施。
(3)灵活性和可扩展性。内隔墙应具有一定的可变性，平面布局应按中、远期发展的趋势适当留有设备增容或变化的空间。弱电集成坚持统一标准、模块化结构，从而为未来的发展奠定基础。
(4)经济性和节能性。以较高的性价比构建机房，以较低的成本、较少的人员来维持运转，坚持环保、节能。
机房规划要点:
(1)根据机房类型、功能确定机房建设的子系统的组成。
(2)根据机房建设的功能、规模、管理模式、发展方向等综合因素确定机房场址。无论是新建一个独立的数据中心，还是在已有建筑内选址，都应注意以下几点:
①机房净高应按机房面积大小、机柜高度和通风要求确定。净高一般为2.4～3.0 m，因此，梁底距地应考虑活动地板距地高度(一般为0.25～0.5 m)、机房净高、顶部气体灭火及送排风管线高度及管线交叠的高度，梁底距地不宜小于3.3m。
②机房不宜设在用水设备的下层，且应与餐厅保持相当距离，以杜绝水患和鼠害。
③机房宜用风冷空调机，但风冷空调机的室内机与室外机高度差一般在20 m以内，仅个别机型可达30 m，所以机房设置位置应与空调机冷媒类型、空调室外机安放位置综合考虑，统一协调。
④机房区承重应满足计算机和电子机房设计规范要求，即主机房荷载依设备而定，机房楼板荷载可按5～7 k N/m2考虑，UPS电源、电池室荷载一般应大于或等于1000 kg/m2。
⑤主体结构宜为大跨度、大开间的柱网。
⑥应有外联的通信线路。
⑦机房各类管线宜暗敷，当管线需穿过楼层时，需要设计弱电竖井。
⑧变形缝和伸缩缝不应穿过主机房。
(3)根据计算机设备、机房的应用及发展需求，确定机房功能房间使用面积、楼层分布等。参照国家标准规定，若计算机设备已确定，则主机房面积可为设备占地面积总和的5～7倍;若计算机设备不确定，可按每台落地设备面积为4.5～5.5 m2计算。数据录入室、操作室、媒体存放间、资料室、软硬件人员办公室等辅助房间面积的总和应大于或等于主机房的1.5倍，上机准备室、外来用户工作室可按人均3.5～4 m2考虑。
(4)必须留有足够的子系统路由通道，如光纤入户应考虑2～3家运营商且位置宜分散布置;强电井、弱电井应分开，规模较大且可靠性要求特别高的单位，强电井应设置在不同的方位;弱电设备间的设置应满足布线系统传输距离的限制要求。此外，新风入口、消防排烟、排气、人员疏散及UPS、空调机及计算机设备入场通道等都应有统一的合理规划。
(5)根据机房计算机设备功耗或面积规划并落实电力系统总容量需求，根据已有机房的建设经验，在计算机设备不确定的情况下，下列数据可供参考:
①UPS功率。主机房可按350～400 W/m2考虑，辅助机房间按250～350 W/m2考虑。
②空调机容量。主机房制冷量400 W/m2，辅助机房制冷量300 W/m2，由此确定空调系统用电负荷。
③照明用电。机房区18～20 W/m2，辅助区7～10 W/m2。
3.材料选择
院校数据中心机房的顶棚和墙面应采用燃烧性能等级为A级(不燃性)的装修材料，地面及其他装修应采用不低于B 1级(难燃性)的装修材料，钢瓶间、配电室等处的内部装修均应采用A级装修材料。当设有火灾自动报警装置和自动灭火系统时，除顶棚外，其他内部装修材料的燃烧性能等级可降低一级。主机房内的装饰材料应选用气密性好、不变色、不起尘、易清洁、耐腐蚀，在温、湿度变化作用下变形小的材料，并应符合下列要求:
(1)墙壁和顶棚应平整，减少积灰面，应避免眩光，且具有较好的防静电、吸音和屏蔽效果。
(2)应铺设防静电活动地板。防静电活动地板应符合现行国家标准SJ/T 10796—2001《防静电活动地板通用规范》的要求，敷设高度应按实际需要确定，一般为200～600 mm，如采用活动地板下送风方式时，活动地板敷设高度宜为350～500 mm。
(3)防静电活动地板下的地面和四壁可采用水泥砂浆抹灰。地表材料应平整、耐磨。当活动地板下的空间为静压箱时，四壁及地面均应选用不起尘、不易积灰、易于清洁的饰面材料。
(4)吊顶宜选用不起尘的吸声材料，吊顶以上空间的四壁应抹灰，楼板底面应清理干净;当吊顶以上空间为静压箱时，则顶部和四壁均应抹灰，并刷不易脱落的涂料，其管道的饰面亦应选用不起尘的材料。
(5)灯具宜选用亮度高、无眩光、照度均勺、噪声低，与吊顶配套的反射式高档格栅式日光灯组。
4.设备布局
数据中心机房是多功能、多专业的系统工程，除了计算机系统的各类设备外，还有各类环境保障设备，只有合理地规划设备布局，才能充分发挥各子系统的功能，便于今后扩充，方便运维人员管理，节省投资。设备布局时建议考虑如下原则:
(1)主机、存储设备、服务器机柜宜分区布置。主机、存储设备、服务器机柜及UPS、空调机等设备应按产品要求留出检修空间，允许相邻设备的维修间距部分重叠。
(2)设备与设备之间的过道净宽不应小于1.2m。
(3)合理规划分阶段进入机房的设备并预留扩充设备的相对位置。既要符合计算机系统的工艺流程，又要方便今后扩充设备的进场就位及线缆的连接。
(4)服务器机柜侧面可无间距排列，以便于强、弱电线缆的敷设。每排机柜之间的距离最好符合地板模数，以避免机柜前后出现小于300 mm的补边地板。
(5)放置发热量较大的服务器机柜时，其机柜前面的净距离不应小于2.1m，以免热密度太高从而影响设备的散热。
(6)设备较多的服务器机房建议采用列头柜方式，使综合布线线缆汇集到列头柜而不是核心柜，从而节省双绞线与光纤;同时，便于使用二级网络交换设备，也便于安装使用服务于某列机柜的KVM系统。
(7)新风机的安装位置应保证新风是取自室外新鲜、清洁的空气，新风入口应不影响大楼外观，进风口下缘距室外地坪不宜小于2 m;当新风入口设在绿化地带时，进风口下缘距地不宜小于1 m，以减少尘埃污染，延缓空气过滤器的清洗时间，延长空气过滤器的寿命。
(8)机房精密空调机在有效送风距离内，送风方向应与设备排列方向一致。采用地板下送风方式时，空调机送风方向应与地板下强、弱电线槽顺向布置的方向一致，以减少空调系统的阻力，充分发挥空调系统效率。
(9)排风机安装位置应保证其排风口高于新风入口，并避免送风、排风短路。(10)新风管道的送风口位置应使新风与空调机回风充分混合。
5.技术处理
节能:
(1)建筑围护结构特别是改建机房的建筑围护结构，若其热工性能不符合GB 50189—2005《公共建筑节能设计标准》的有关规定，那么，在进行机房装饰设计时需包括墙体保温设计。
(2)机房外窗宜采用双层玻璃密闭窗，并设置窗帘以避免阳光的直射。当采用单层密闭窗时，其玻璃应为中空玻璃。
(3)吊顶空间较高时，不宜直接从吊顶内回风，可设计双层顶以减少空调负荷和灭火气体容量。
(4)房间平面和立面设计宜避免高而窄，防止房间直射光落在工作面上的光量少而降低光源利用系数。
防火:
(1)机房装饰应采用非燃或难燃材料，材料的燃烧性能应符合GB 50222—1995《建筑内部装修设计防火规范》的有关规定。
(2)机房应设火灾报警和气体灭火系统。
(3)机房应有畅通的疏散通道、足够的疏散出口和醒目的疏散标志。(4)机房与其他建筑物合建时，应有独立的防火区。
(5)不可避免的木质隐蔽部分应做防火处理。
(6)新风进口应设防火阀。
防尘:
(1)采用不起尘的装修材料。
(2)吊顶内、地板下空气循环区域需进行防尘处理。
(3)空调新风系统应经初效、中效两级过滤。
(4)保持一定的正压，使室外的尘埃不易进入室内。
(5)机房门、窗、所有管线穿墙等的接缝及所有孔洞均应采取密封措施。(6)设立缓冲间，工作人员更衣换鞋后才能进入机房。
防静电:
(1)墙面、吊顶的轻钢龙骨及金属面层、地板支架、金属线槽、玻璃隔断的金属支撑等一切金属材料和金属外壳均进行等电位接地处理。
(2)按照机房环境要求控制机房的温度、湿度。
(3)选用导电性能好的材料，比如抗静电地板，墙面、顶面装修材料多用金属材料。
(4)采用相关设备消除雷电引起的电位差。
防水:
(1)与机房区无关的水管不得穿过主机房。不可避免时，应做好防结露保温，水管采用镀锌钢管螺纹连接，接缝处确保严密并经试压检验。
(2)空调四周设置挡水堤，在可能产生水的地方(精密空调四周、水管下方)设置漏水报警系统。
(3)采用活动地板送风方式时，楼板应采取保温措施。
防鼠、虫:
(1)封堵工程范围内所有与其他区域、其他楼层相通的孔洞。在使用或施工过程中新开的孔洞应及时进行封堵。
(2)所有进出机房的管、槽之间的空隙均采取密封措施。
(3)装修过程中原则上不使用木材，局部地方的零星木材应进行防虫害处理。
(4)机房内所有电缆、电线均在金属线槽、线管内敷设，与设备连接的引上线采用金属软管保护，尽量使机房无裸线。
(5)机房范围内的新(排)风系统与大楼新(排)风管道连接处设防鼠钢网。